“地球透鏡”證實(shí)北美地下存在巨大地幔柱

英國(guó)《自然·地球科學(xué)》雜志26日在線發(fā)表的一項(xiàng)地球科學(xué)研究稱(chēng)，科學(xué)家分析“地球透鏡計(jì)劃”（Earth Scope）的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了地球核幔邊界處升起的一個(gè)地幔柱，美國(guó)西部黃石國(guó)家公園的火山活動(dòng)很可能是受其驅(qū)動(dòng)。

此前幾十年來(lái)，人們一直熱議的一個(gè)問(wèn)題，就是黃石國(guó)家公園下面是否可能存在地幔柱——潛在的物質(zhì)上涌形成的熱柱。但地幔柱本身存在爭(zhēng)議，因?yàn)榈厍騼?nèi)部的地震圖像，基本無(wú)法清晰地顯示出源自地幔深處的柱樣特征。

“地球透鏡計(jì)劃”由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、地質(zhì)調(diào)查局、國(guó)家航空航天局（NASA）等機(jī)構(gòu)發(fā)起，是一個(gè)廣泛、多目標(biāo)并聯(lián)合了多種觀測(cè)方法的計(jì)劃，被認(rèn)為可以拓展地球科學(xué)的觀測(cè)能力。此次，美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校研究人員彼得·尼爾森與斯蒂芬·格蘭德團(tuán)隊(duì)，使用了“地球透鏡計(jì)劃”的美國(guó)觀測(cè)臺(tái)陣項(xiàng)目（USArray）收集到的數(shù)據(jù)。USArray項(xiàng)目可視為一個(gè)大陸規(guī)模的地震觀測(cè)臺(tái)陣，有能力提供巖石圈和地球更深處的連續(xù)三維圖像。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)北美下方地幔進(jìn)行成像處理，鑒定出一個(gè)長(zhǎng)而細(xì)的傾斜區(qū)域，地震波在其中的傳播速度較慢——這可能表明存在異常高溫的物質(zhì)。該區(qū)域幾乎連續(xù)貫穿整個(gè)地幔，下起于墨西哥下方的核幔邊界，沿東北方向上連至黃石國(guó)家公園。

研究人員表示，該發(fā)現(xiàn)意味著，黃石國(guó)家公園的火山活動(dòng)，包括熱水泉、爆發(fā)式間歇泉（如著名的“老忠實(shí)間歇泉”）和地質(zhì)時(shí)期的超級(jí)噴發(fā)，追根究底可能都是由從地核升起的深層地幔柱驅(qū)動(dòng)的。

總編輯圈點(diǎn)

科學(xué)家一直懷疑，地球深處的地幔物質(zhì)，會(huì)通過(guò)地幔柱上升到地面，形成超級(jí)火山。但由于鉆地困難，缺乏地殼深處材料，難以證實(shí)此類(lèi)理論。然而“地球透鏡”另辟蹊徑，讓我們一窺黃石公園下方構(gòu)造。或許今后地震預(yù)測(cè)也會(huì)受益于此技術(shù)。